Ilaria Rosella Pagliaro L'innovativa cella solare tandem a tripla giunzione perovskite-perovskite/silicio sviluppata dall'Università Nazionale di Singapore, che stabilisce un nuovo record di efficienza del 27,1%, promettendo rivoluzionari miglioramenti nel settore fotovoltaico
©National University of Singapore
Un gruppo di scienziati dell’Università Nazionale di Singapore (NUS) ha messo a punto una cella solare tandem a tripla giunzione perovskite-perovskite/silicio, segnando un primato mondiale con un’efficienza di conversione energetica del 27,1% su una superficie di 1 cm². Questo traguardo posiziona la tecnologia come la più avanzata nel suo genere fino ad oggi. Per ottenere tale risultato, è stata progettata una innovativa cella solare di perovskite, stabilizzata ed efficiente, grazie all’integrazione del cianato.
Le celle solari tradizionali, sebbene efficaci, affrontano limiti nell’efficienza energetica a causa della perdita di energia e dell’instabilità durante l’uso. Superare questi ostacoli ha richiesto un approccio innovativo da parte dell’assistente professore Hou Yi e del suo team dal College of Design and Engineering (CDE) e dal Solar Energy Research Institute of Singapore (SERIS) della NUS. La loro ricerca ha portato alla prima dimostrazione di successo dell’integrazione del cianato nelle celle solari in perovskite, aprendo la strada a celle solari tandem a tripla giunzione superiori.
Verso l’alta efficienza energetica
L’introduzione del cianato, al posto del tradizionale bromuro, ha rappresentato un punto di svolta nella fabbricazione delle celle solari tandem. Il dottor Liu Shunchang, membro del team, ha confermato mediante analisi dettagliate l’efficace integrazione del cianato nella perovskite, mostrando come questo elemento contribuisca a stabilizzare la struttura e a migliorare le prestazioni energetiche delle celle solari.
Gli esperimenti hanno evidenziato che le celle solari integrate con il cianato raggiungono una tensione di 1,422 volt, superando le convenzionali celle a perovskite, e dimostrano una minore perdita di energia. I test di durata hanno confermato la stabilità della nuova cella solare, mantenendo più del 96% della sua capacità dopo 300 ore di funzionamento ininterrotto.
Questi risultati hanno incentivato il team della NUS a sviluppare ulteriormente la tecnologia, realizzando una cella solare tandem a tripla giunzione perovskite/Si, che ha mantenuto la sua efficienza e stabilità nonostante la complessità strutturale, raggiungendo un’efficienza record del 27,1% certificata da un laboratorio indipendente. Il contributo dell’assistente professore Hou Yi e del dottor Liu Shunchang alla realizzazione di queste celle solari tandem, grazie all’utilizzo di tecnologie avanzate presso il SERIS, promette un futuro promettente per l’efficienza e l’applicazione delle tecnologie fotovoltaiche.
Con una efficienza teorica che supera il 50%, le celle solari tandem a tripla giunzione perovskite-perovskite/silicio offrono ampie possibilità di miglioramento, soprattutto in contesti con spazio limitato. Il team della NUS si impegna ora a estendere questa tecnologia a moduli di dimensioni maggiori, mirando a preservarne l’efficienza e la stabilità. La ricerca futura si concentrerà sulle interfacce e sulla composizione della perovskite, identificate come aree chiave per l’avanzamento di questa promettente tecnologia solare.
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Fonte: National University of Singapore
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